Oellampen

Oellampen. Vorrichtungen zur Beleuchtung mittels der bei gewöhnlicher Temperatur flüssigen Oele. Der Brennstoff wird aus dem Vorratsbehälter der Lampe durch einen. Docht – d.h. durch Kapillarität – dem Brenner zugeführt, in welchem das Oel nach dem Entzünden zum Verbrennen mit leuchtender Flamme – Kohlenstoffflamme – gebracht wird.

Die bei den Flammen stattfindende Lichtwirkung ist eine bei hoher Temperatur eingeleitete Oxydation (Verbrennung) des Kohlenwasserstoffs (des Oels) mit dem Sauerstoff der Luft, wobei gleichzeitig Kohlensäure und Wasserdampf gebildet werden. Bei dem in Lampenbrennern beschränkten Luftzutritt verbrennt jedoch nicht aller Kohlenstoff zu Kohlensäure, die unverbrannten, in der Flamme frei verteilten Kohlenstoffteilchen werden zu hoher Glut erhitzt und liefern je nach dem Gehalt an Kohlenstoff und Luft die Helligkeit der leuchtenden Flamme [4]. Dieses Mengenverhältnis zwischen Kohlenstoff und (vorgewärmter) Verbrennungsluft so festzulegen, daß die Lichtstärke bei geringstem Oelverbrauch den Höchstwert erreicht, d.h. daß die Oekonomie der Lampe eine gute wird, ist die Aufgabe der Lampenbrenner. Bei zu geringer Luftzufuhr scheidet die Flamme unverbrannten Kohlenstoff aus, sie rußt; bei zu kleiner Flamme dagegen geht die Verbrennung unvollständig vor sich, die Lampe dunstet.

Gewöhnliche Oellampen waren schon bei den ältesten Kulturvölkern in Verwendung; sie verbrannten mittels Dochts tierische Fette und Pflanzenöle in flachen, offenen Schalen sowie in teilweise oder völlig überwölbten Gefäßen. Die Lampe der Perser und Aegypter (Fig. 1) faßte das Oel in geschlossenem, mit einfachem Henkel und Einfülltrichter verbundenem Behälter, aus dem der in einem schnabelförmigen Ansatz eingelegte, ungeflochtene und durch eine Tülle gehaltene Docht das für die frei brennende Lampe erforderliche Oel ansaugte. Bei den griechischen und römischen Lampen (Fig. 2) ist der Oelbehälter flacher ausgebildet, der Einfülltrichter wird zu einer einfachen Oeffnung, die Henkel erhalten die Gestalt von handlichen, meist verzierten Griffen und die Behälter sehr oft mehrere Dochtöffnungen. Diese Antiklampen, die noch keine Einrichtung zur mechanischen Regulierung der Dochtoberfläche und damit der Flammenhöhe kannten, wurden aus Ton, Bronze und zum Teil auch schon aus unreinem Glas hergestellt. Die Tonlampen zeigen einen plastisch-ornamentalen Schmuck, die Bronzelampen oft ganze Figuren, die Glaslampen dagegen hatten nur eine glatte Oberfläche; dabei waren die Lampen zum Aufhängen an Lampadarien eingerichtet, oder sie wurden auf niedrige Lampenständer gestellt.

Im Laufe der Zeit erhielt die Oellampe in ihrer Entwicklung zunächst einen längeren, rundgedrehten Saugdocht, sodann einen besonders geführten, senkrecht gestellten, geflochtenen Flachdocht sowie einen Brenneraufsatz mit einer Reguliervorrichtung zum Einteilen der Dochthöhe. Eine weitere Verbesserung führte Argand mit dem Hohldocht und dem glatten Glaszylinder ein, wodurch eine bessere Zufuhr der zur Verbrennung erforderlichen Luft und eine mit der größeren nutzbaren Dochtoberfläche gesteigerte Lichtstärke erreicht wurde. Die[768] Anwendung finden wir in der in Fig. 3 abgebildeten Tischlampe verdeutlicht, in welcher der Brenneraufsatz mit b und der Zylinder mit c bezeichnet ist. Zur besseren Lichtverteilung und Verringerung der Schattenbildung erhielt diese Lampe eine Glocke aus Milchglas. Zu demselben Zwecke wurde auch die als Studierlampe verwendete Sturzlampe (Drucklampe) Fig. 4 benutzt, bei welcher der Oelbehälter d seitlich, bei Hängelampen in Ringform über dem Brenner angeordnet war.

Lampen, bei denen das Oel aus dem tiefgelegenen Behälter mittels durch Hand oder Uhrwerke betriebener kleiner Kolbenpumpe zum Brennerdocht gebracht wurde, bilden den Uebergang zur Moderateurlampe, in der die konstruktive Ausbildung der Oellampe ihren Höhepunkt erreicht hatte. Bei dieser wurde das Oel durch einen unter Federdruck stehenden Kolben mit Ledermanschette zum Brenner gehoben; die Feder wurde mittels Zahnstange und Trieb gespannt. Der Rundbrenner erhielt hier zum ersten Male einen abgesetzten (Schulter-)Zylinder. Zu andern Ausführungsformen gelangten die Oellampen nicht mehr, da mit der Verwendung der Steinöle andre Konstruktionsbedingungen für die Lampen eintraten, die in einfacheren Formen die Oellampen ersetzten.

In der heutigen Zeit finden Oellampen außer im Bergwerksbetrieb (s. Geleucht) in einfacher Form mit Flachbrenner ausgedehnte Verwendung als Arbeitslampen für Tiefbau- und Tunnelarbeiten, als Handlampen (mit Spiritusbehälter s und Zündstock z, Fig. 5) sowie im Eisenbahnsicherungs- und Signalwesen, zumeist in Verbindung mit Metallreflektoren r, wo sie ihrer gedrängten Form, ihrer außerordentlichen Einfachheit und großer Betriebssicherheit wegen von andern Lampenarten noch nicht verdrängt werden konnten.

Lampenöl (Pflanzenöl) muß aus raffiniertem, bestgeläutertem Repsöl bestehen, vollkommen klar, lichtgelb, glanzhell und frei von Wasser, Schleim und sonstigen Verunreinigungen sein. Alle zum Reinigen oder bei der Extraktion verwendeten Substanzen (Mineralsäuren, Chlorzink, Alkalien, Schwefelkohlenstoff, Benzin u. dergl.) müssen vollständig entfernt sein. Beimischungen andrer pflanzlicher, tierischer (z.B. Tran) oder mineralischer Oele (z.B. Petroleum, Solaröl u. dergl.) sowie von festen Fetten (Talg), Harz, Harzöl oder Terpentinöl sind unstatthaft.

Mit einem Fünftel seines Volumens Schwefelsäure von 1,53 spez. Gew. muß das Oel eine ungefärbte Emulsion geben, und beim Schütteln des Oels mit Alkohol muß letzterer farblos bleiben. Mit einem Fünftel seines Volumens Natronlauge von 1,34 spez. Gew. innig vermischt, muß es eine weiße, höchstens schwach gelbliche Emulsion geben, und mit Aetzkali oder Aetznatron muß es sich vollständig verseifen lassen, ohne Hinterlassung unversteifbarer Bestandteile; die erhaltene Seife soll weiß sein und darf höchstens einen Stich ins Gelbliche zeigen. Bei 0° C. dürfen sich auch nach längerer Zeit keine festen Bestandteile ausscheiden. Das spez. Gew. des Oels soll nicht über 0,913 bei +15° C. oder 0,910 bei +20° C. (d.i. nicht unter 39° der Fischerschen Oelwage) betragen. Ein Tropfen des Oels auf eine blanke Messingplatte gebracht, darf beim Verdunsten keine Verharzung und bei gewöhnlicher Temperatur innerhalb 24 Stunden noch keinen Grünschein zeigen. Das Oel darf höchstens 6 Säuregrade haben, d.i. in 100 ccm nicht mehr freie Säure enthalten, als durch 6 ccm Normalkalilösung neutralisiert wird (entsprechend 1,87% Oelsäure oder 0,32% Schwefelsäurehydrat).

Mineralöllampen. Mit der Verwendung der leichteren und flüchtigeren Steinöle (Photogen, Solaröl) und insbesondere des Petroleums (Erdöls), die wesentlich andre Eigenschaften als die Pflanzenöle aufweisen, wurden andre Lampenkonstruktionen bedingt.

Erdöl muß vollkommen rein, klar, ganz säurefrei, von weißer oder schwach gelblicher Farbe mit blauem Schimmer und unverfälscht sein. Der Geruch darf nur schwach und nicht unangenehm sein. Mit Schwefelsäure von 1,53 spez. Gew. zu gleichen Raumteilen geschüttelt, darf es diese Säure nur hellgelb färben, ohne selbst dabei dunkler zu werden, auch darf sich die Temperatur der Mischung nicht um mehr als 2° C. eihöhen. Der Entflammungspunkt darf bei Prüfung mit dem Abelschen Apparat nicht unter 26° C. liegen. Beim Destillieren darf es nur wenige Prozent über 300° C. siedende und keine benzinartigen, unter 90° C. siedende Bestandteile ergeben.

Die einzelnen physikalischen Eigenschaften der zurzeit in Deutschland auf dem Markt befindlichen Petroleumarten enthalten die nach Untersuchungen von Prößdorf-Altenburg aufgestellten Tabellen; vgl. Petroleum.

Die Petroleumlampe entwickelte sich aus der verbesserten Oellampe; ihre geänderte Bauart war durch einen größeren Oelbehälter, eine verbesserte Zufuhr der Verbrennungsluft und geeignete Brenner- und Zylinderform bedingt (Kosmosbrenner von Wild & Wessel). Der Brennstoffbehälter wird aus Glas, Porzellan oder Metall mit Ansatz für den Vasenring, oft auch mit besonderer Einfüllöffnung hergestellt; sein Inhalt richtet sich nach der größten, für die Nachtstunden erforderlichen Brenndauer. Aus dem Behälter wird das Erdöl durch die Kapillarwirkung des Dochtes der Flamme zugeführt. – Dochte werden als Flach- oder Hohldochte (auch in Schlauchform) mit oder ohne Saugsträhnen aus Baumwollfäden grob zusammengewoben. Die abgepaßte Dochtlänge soll nicht größer als das 1,3fache der Saughöhe (Behälterboden bis Brenneroberkante) gewählt Werden. – Der Brenner der Petroleumlampe besteht aus einem Dochtrohr zur Führung des Lampendochtes, der durch ein Zahnradgetriebe (Dochtschlüssel) gehoben und gesenkt werden kann, um die Verdampfungsoberfläche des Dochtes der meist konstanten Luftzuführung anzupassen. Letztere wird durch den Brennermantel und Korb bei den einzelnen Brennerarten in verschiedener Weise ausgebildet und muß sich nach der zur Verwendung bestimmten Petroleumart richten. Der Brennerkorb (Brennerkrone) ist mit der Zylindergalerie und oft auch mit dem Schirmträger vereinigt.

Flachbrenner mit Flachdocht besitzen die sogenannten Freibrenner, die ohne Zylinder brennen (Fig. 6). Ueber dem Brennerrohr ist eine dachförmige Metallkappe angeordnet, die den Luftstrom durch den geschlitzten Korb entlang den heißen Metallflächen an die Dochtoberfläche[769] führt. Aehnlich sind die Flachbrenner mit Zylinder (Fig. 7) ausgebildet, bei denen das Dochtrohr mit einer Kugelkappe überdeckt ist; die Zylindergalerie ist mit der Brennerkrone vereinigt. Größere Brenner vereinigen zwei Flachdochte unter gemeinsamer Kappe (Duplexbrenner). Rundbrenner mit Hohldocht (röhrenförmig geführtem Flachdocht) werden in Größen von 6–16''' (Linien) hergestellt (Fig. 8). Die durch den Brennerkorb eintretende Verbrennungsluft umspült die innere und äußere Seite des Dochtrohres und tritt vorgewärmt an den Flammenmantel. Bei guten Brennern ist außerdem der Brennerkasten durchbrochen, durch dessen Oeffnungen und einem weiteren, im Dochtrohr zentral angeordneten Luftrohr eine vermehrte Luftzufuhr erreicht wird; ein am Brennerboden angebrachtes kleines Ventil verringert die Explosionsgefahr. – Die charakteristischen Abmessungen für Rundbrenner, Docht und Zylinder bei Verwendung russischen Erdöls enthält nachstehende Tabelle:

Für größere Lichtstärken eignen sich die Luftzuglampen – Kugel- und Mantelbrenner –, denen neben besonderer Luftzuführungseinrichtung der Flammenverteiler (Brandscheibe) eigentümlich ist.

Der Kugelbrenner (Fig. 9) – Blitzlampe, Sonnenbrenner, Perfektionslampe, Elektriquelampe, Vulkan-, Prometheusbrenner u.a. – wird zu Leuchtzwecken in Größen von 15–30''' hergestellt. – Der Docht wird mittels starken Triebes und Zahnstange bezw. als solche ausgebildeter Dochtrohrführung reguliert. Die zentrale Luftzuführung durchdringt entweder den Brennstoffbehälter (bei a) oder sie ist in besonderer Ausführung mit Mantelblechen in die erhöhte Brennerkrone eingebaut. Der Flammenverteiler f als Brandscheibe oder Siebkorb mit Dochtanschlag bewirkt im Verein mit der eigentümlichen Zylinderform (Fig. 14 und 15) ein scharfes Anprallen der reichlich an beide Dochtflächen strömenden Verbrennungsluft und ein Umlenken der nunmehr weißglühenden Flamme zur Kugel- oder Zwiebelform.

Mit Walzenzylinder und halbkugelförmigem Siebkorb als Flammenverteiler ist ein Mantelbrenner neuerdings auf den Markt gekommen, dessen Flammenform der des Argand-Gasbrenners ähnelt.

Die Herstellung der Brenner erfolgt aus Messing, seltener aus Kupfer oder Nickel. Messingblech, -stangen und -rohr werden auf Spezialmaschinen (s. z.B. Galerieschneidmaschine) zu den einzelnen Brennerteilen verarbeitet, poliert und schließlich verkupfert oder vernickelt. In besonderer Fabrikabteilung werden die Brennerteile zusammengesetzt, verlötet und verschraubt, worauf die Brenner als Ganzes nochmals poliert werden.

Lampenzylinder haben als eine Art Kamin den Zweck, durch die Saugwirkung der abziehenden heißen Verbrennungsgase einer Lampe deren Brenner die erforderliche Luftmenge in ganz bestimmtem Maße zuzuführen. Die Zylinderabmessungen sind daher von der Brennerkonstruktion und dem Brennstoff abhängig. Glaszylinder für Lampen müssen aus rein weißem, fehler- und blasenfreiem, gutgekühltem Glase (Jena, Indifferent, Indolent u.a.) angefertigt sein; ihre Herstellung geschieht in den Glashütten mittels hölzerner oder gußeiserner Formen. Die beiderseitigen Kanten werden nach dem Absprengen und Abschleifen auf richtige Höhe durch Anschmelzen geglättet. Die Glassorten sind Geheimnis der Fabrikanten; Bleiglas ist für Zylinder[770] ungeeignet, da es unter der Einwirkung der Hitze blind wird. – Milchglas- und farbige Zylinder werden zu Ampellampen, gelbe und rote außerdem für Lampen zu photographischen Zwecken sowie bei Heizlampen verwendet.

Fig. 10 und 11 stellen Zylinder zu Flachbrennern dar, ersterer besitzt einen Kaminaufsatz aus Eisen- oder Kupferblech. Fig. 12 und 13 zeigen Schulter- und Kniffzylinder für Rundbrenner verschiedener Erdölsorten. Zylinder für Luftzug-, Kugel- und Mantelbrenner verdeutlichen Fig. 14 bis 16, die auch bei Heiz- und Kochbrennern Verwendung finden.

Große Petroleumflachbrenner mit ein bis drei Flachdochten von je 80–150 mm Breite finden für Petroleumkocher Verwendung, in denen durch reichliche Luftzufuhr eine halb entleuchtete Heizflamme erzeugt wird (Fig. 17). Zu demselben Zweck werden auch 15 und 20''' Luftzuglampen benutzt.

Große Luftzuglampen bis zu 60''' dienen in tragbaren Heizöfen (Fig. 18) zur Wärmeentwicklung. Der Brenner und der Flammenverteiler haben hier eine besondere Durchbildung erfahren, um ein Rußen zu vermeiden. Der Dochthub ist durch einen Anschlag begrenzt, der auf eine bestimmte Flammenhöhe eingestellt ist. Um eine Blendwirkung der Flamme zu vermeiden, erhält der Brenner einen Rubinglaszylinder, der zur Erzielung einer besseren Wärmeausstrahlung und zur Verhütung, des Springens mit einem Drahtgeflecht umgeben ist.

Wegen Oel- und Petroleumverbrauch der Lampen vgl. Oekonomie der Lampen.

Bezugsquellen für Lampen, Lampenteile und Brenner enthält [6].

Literatur: [1] Tiedt, Die Lampe in bezug auf ihre historische und technische Entwicklung, Stuttgart 1889. – [2] Wild und Wessel, Fünfzig Jahre in der Lampenindustrie, Berlin 1894. – [3] Gentsch, W., Die Petroleumlampe und ihre Bestandteile, Berlin 1896. – [4] Lummer, Ziele der Leuchttechnik, Berlin 1903. – [5] Prößdorf, K., Physikalisch-photometrische Untersuchungen von Leuchtpetroleumarten, Altenburg, S.-A., 1905. – [6] Goldberg, J., Die deutsche Lampe in Wort und Bild, Berlin 1906; Zeitschriften: Kraft und Licht, Düsseldorf; Zeitschr. f. Beleuchtungswesen, Berlin W.; »Petroleum«, Berlin; Metallindustrielle Rundschau, Berlin; verschiedene Gewerbe- und Installateurzeitschriften.

H. Weber.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4., Fig. 4a., Fig. 5.

Fig. 6., Fig. 7., Fig. 8., Fig. 9.

Fig. 10.

Fig. 11., Fig. 12., Fig. 13., Fig. 14., Fig. 15., Fig. 16.

Fig. 17.

Fig. 18.